Главная > Оптика > Введение в когерентную оптику и голографию
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

5. Требование к когерентности в голографии

Строго говоря, для получения голограммы при пространственно-когерентном освещении требуется выполнить только одно условие когерентности, которое состоит в том, чтобы излучение от каждой точки предмета могло интерферировать с излучением от любой точки источника.

Условие когерентности удовлетворяется при выполнении следующих требований. Во-первых, рассеивающий предмет и источник должны испускать свет одной и той же частоты. Во-вторых, необходимо, чтобы предмет и источник были стационарными в поле, которое падает на голограмму. Это условие не нарушается для диффузно рассеивающего предмета. Кроме того, и сам предмет можно освещать диффузным светом. При этом условие стационарности нарушено не будет. Наконец, в предыдущем разделе было доказано, что различие между предметом и источником фактически отсутствует. Таким образом, как источник, так и предмет могут образовывать диффузную волну при условии, конечно, что источник используемый при восстановлении, дает кросс-корреляцию которая равна дельта-функции, как это было показано в разд. 4.

Метод получения голограммы (рис. 38) при освещении предмета рассеивателем, движущимся во время экспозиции, был успешно продемонстрирован в работе [28] Результаты ее можно

легко понять, если привлечь теорию наложения интенсивностей в скрытом изображении при последовательных экспозициях [45] одной и той же голограммы (разд. 9 гл. 5).

Если для регистрации голограммы вместо лазеров используются обычные источники света, область, на которой может возникнуть интерференция, ограничивается шириной спектральной линии. Когерентная длина определяет размеры и глубину предмета или сцены, голограмму которой можно получить путем интерференции с плоской или сферической волной, формируемой с помощью зеркала, располагаемого иногда вблизи предмета.

Рассмотрим две волны света, одну с частотой а другую с частотой Пусть с — скорость света в вакууме, длина волны, соответствующая частоте Тогда

Круговая частота

а фаза входящая в уравнение волны, равна

Пусть в момент две волны с частотами находятся в одинаковой фазе. Через некоторый промежуток времени которому соответствует длина определяемая как

две волны разойдутся по фазе на величину

Отсюда, дифференцируя соотношения (86) и (84), из выражения (88) получим

где разность длин волн, соответствующая разности частот

Определим длину когерентности как расстояние, на котором разность фаз между двумя волнами составит Сравнивая выражения (89) и (87), получаем следующее значение когерентной длины;

Это уравнение используется для определения размеров, в пределах которых можно сохранить когерентность, когда задана определенная геометрия, а спектр излучения состоит из двух линий.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление